






삼각함수의 부호를 좌표로 확인하기
최종 검산 직전, 학생은 “세 함수가 모두 양수인 사분면은 어디인가?”라는 질문에 1사분면을 골랐다. 답은 맞았지만, 표를 외워 선택한 것인지 좌표의 의미를 이해한 것인지 확인할 필요가 있었다.
한 점의 좌표에서 시작하기
단위원 위의 점을 P(x, y)라 하면 각 θ에 대해
cos θ = x, sin θ = y, tan θ = y/x
단, tan θ는 x≠0일 때만 정의된다.
| 사분면 | x | y | sin θ | cos θ | tan θ |
|---|---|---|---|---|---|
| 1사분면 | + | + | + | + | + |
| 2사분면 | − | + | + | − | − |
| 3사분면 | − | − | − | − | + |
| 4사분면 | + | − | − | + | − |
왜 1사분면에서는 모두 양수인가
1사분면에서는 점의 좌표가 x>0, y>0이다. 따라서
- sin θ=y이므로 양수
- cos θ=x이므로 양수
- tan θ=y/x이므로 양수 ÷ 양수라서 양수
즉, 세 함수의 부호가 모두 양수인 사분면은 1사분면이다.
오답 선택지와 풀이 기록 비교
학생의 기록에는 “1사분면은 모두 양수”라는 표만 남아 있고, x와 y의 부호를 연결한 설명은 없었다. 이 경우 표를 잊으면 3사분면의 탄젠트가 양수라는 사실과 혼동할 수 있다.
예를 들어 3사분면에서는 x<0, y<0이므로
sin θ<0, cos θ<0, tan θ=(−)/(−)>0
따라서 3사분면에서는 탄젠트만 양수이고, 세 함수가 모두 양수는 아니다.
좌표 일부로 사분면 역추적하기
만약 sin θ>0, cos θ<0이라면 y는 양수이고 x는 음수이다. 따라서 점은 2사분면에 있다.
또 tan θ>0이라는 조건만으로는 1사분면과 3사분면을 모두 고려해야 한다. 탄젠트는 분자와 분모의 부호가 같을 때 양수이기 때문이다.
최종 확인
다음 판단을 확인한다.
“sin θ, cos θ, tan θ가 모두 양수이면 θ의 종말변은 1사분면에 있다.”
1사분면에서는 x와 y가 모두 양수이므로 명제는 참이다. 축 위에서는 x 또는 y가 0이 되어 세 함수가 모두 양수가 될 수 없으므로, 결론은 정확히 1사분면이다.